第18课时 电磁波及信息传递 【复习目标】1. 了解电磁波的形成与传播; 2. 了解电磁波的应用和计算; 3. 知道现代通讯网络。
【直击考点】1.电磁波产生:当导体中有 的电流时,导体会向周围发射电磁波。
波 速:电磁波传播的速度,在真空当中电磁波的波速为 m /s 。
频 率:电磁波每秒内振动的次数,单位: 。
波 长:电磁波振动一次向前传播的距离,单位: ,即两个相邻 之间的距离。
区别 波速 频率 波长符号 c f λ单位 米/秒(m/s ) 赫兹(Hz ) 米(m )之间关系波速=波长×频率(c =λ f ) 无线电广播信号的发射和接收如图所示。
电视广播信号的发射和接收如图所示。
移动电话如图所示。
注 意:移动通讯的基地台是按蜂窝的构造布局的,这样,大大增加了无线电覆盖的有效面积,减小了转接信息的基地台数量。
因而移动电话也成为“蜂窝电话”。
3.信息之路微波通信:由于微波沿直线传播,不能绕过障碍物沿地球表面传播,因此必须设立进行通信。
卫星通信:利用通信卫星作为微波通信的中继站,用颗同步卫星可以实现全球通信。
光纤通信:利用激光在光导纤维里传播,进行远距离通信。
网络通信:利用因特网实现资源共享和信息传递。
注 意:激光在光导纤维中,是利用光的 来传播的。
易错点:声音的传播与电磁波的传播有很多本质的区别:声音的传播速度为340m/s ,而光的传播速度为3×108m/s 。
另外声音的传播一定需要介质,而电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。
答案:1.迅速变化 3×108赫兹(Hz) 米(m) 波峰或波谷2.中继站 反射【名题点拔】题类一 电磁波与声音 【例1】(2009年河北)关于声和电磁波的说法正确的是( )A.声和电磁波都能传递信息且都能在真空中传播B.住宅安装双层玻璃窗可以减小噪声对室内的影响C.“听诊器”能使人的心脏振动幅度增大,响度增大D.只有主人说出暗语时才能打开“声纹锁”,其辨别声音的主要一句是音调【点拔】电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;而声音的传播需要介质,它不能在真空中传播。
【答案】B 【解析】声和电磁波的考点是中考中的固定考点,难度不大,但涉及知识点不少。
本题中需要注意C 选项“听诊器”是利用固体传声效果好,使听者听到的响度比不用听诊器增大。
题类二 电磁波的传播与形成【例2】(2009年长沙)在5月17日世界电信日到来之际,我市移动、联通和电信三大通信公司均为客户推出了3G 业务,通过3G 网络可提供无线视频通话、无线上网等多项服务。
这些服务是通过 (选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”)来传递信号的,它在真空中的传播速度约为 m/s .【点拔】电视、广播与电信所传播的图像,语言与数字信息都是通过发射站以电磁波的形式向外发送的。
它的传播速度等于光速。
【答案】电磁波 3×108【解析】电磁波的传播速度为光速,所是为3×108m/s.题类三 电磁波的波长与频率的关系【例3】上海人民广播电台发射一种电磁波的频率为990kHz ,中央人民广播电台发射一种电磁波的频率是15.58MHz 。
它们发射电磁波的波长分别应等于________和_________。
【点拔】因为不同频率的电磁波在真空(或空气)中的速度都是相同的,且都等于3×108m/s 。
根据c=f λ,则可以根据电磁波频率的大小,可以判断其波长的大小,通常频率较大的电磁波,波长较短。
【答案】303m ,19.3m 。
【解析】由波长与频率的关系λ = c/f 可知: 上海台:波长=3×108m/s÷990×103Hz=303m 中央台:波长=3×108m/s÷15.58×106Hz=19.3m 题类四 电磁波的传播速度 【例4】上海电视台演播厅正在现场直播文艺晚会,某观众在离演员30m 处观看,而北京的一位同学在电视机前观看同一节目。
已知北京到上海的距离为1460km ,问声音先传到哪个人的耳朵里?为什么?【点拔】电磁波传播的速度为光速,远远大于声音的传播速度,所以不能误认为现场观众一定先听到声音,而应该通过比较传播的时间长短来进行比较。
【答案】声音先传到上海的观众。
【解答】设声音从演员传到该观众所需时间为t 1,则 t 1=s 2/v 2=30m÷340m/s≈0.088s设无线电波从上海传到北京所需时间为t 2,则t 2=s 2/v 2=1464km÷3×105km/s≈0.044s ∵t 1>t 2。
∴先传到北京的那位同学的耳中。
【限时集训】 限时45分钟一、选择题(每题5分,共25分)1.(2009年四川绵阳)在“5. 12”地震的生命救援过程中,救援人员使用的红外生命探测仪和音频生命探测仪:( )A .向幸存者发出多种信息B .向幸存者发出不同信息C .分别收集幸存者发出的多种生命信息D .分别收集幸存者发出的某一种生命信息答案:D2.(2008年黄石)下列说法正确的是A 、光波、电磁波,声波都可以在真空中传播B .光和电磁波都能够传递信息,声音不能传递信息C .中央电视台与黄石电视台发射的电磁波在空气中传播速度不同D .电磁波的波长越长,频率越小 答案:D 3.(2009年江苏)下列有关电磁波的说法,正确的是( )A .电磁波不能在真空中传播B .电磁波在空气中的传播速度为340m/sC .可见光是电磁波D .超声波是电磁波 答案:C4.(2009年广州)红外线与可见光 ( )A .频率相等B .波长相等C .都是电磁波D .在真空中的传播速度不等 答案:C5.(2008年黄冈)车载GPS 导航仪是通过与导航卫星互相传递信息,确定汽车的准确位置,并在电子地图上显示出来(如图),为汽车驾驶员导航。
下列说法正确的是:( ) A 、导航仪与导航卫星是通过电磁波传递信息 B 、导航仪上的移动电话是通过电流传递信息 C 、导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播 D 、导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢 答案:A二、填空题(每题5分,共25分)6.(2009年济宁)手机是利用_________来传递信息的。
答案:电磁波7.(2008年宜昌)如图所示,某同学打开收音机的开关,将调频旋钮调到没有电台的位置。
取一节旧的干电池和一根导线,将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续的接触,会听到收音机发出“咔咔”声。
这一现象说明 的电流能够产生 。
某同学把手机放在真空罩中,给这个手机打电话,发现能收到信号但听不到手机的铃声,前者说明真空 ;后者说明真空 。
答案:变化 电磁波 能传播电磁波 不能传播声音8.(2009年山东平原县)GPS (全球卫星定位系统)是通过接受卫星所发射的导航信号,可以在任何地点、任何时候准确地测量到物体瞬时的位置。
目前GPS 已被广泛应用于交通行业。
利用GPS 的定位技术结合无线通信等高新技术,实现对车辆的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。
GPS 的无线通讯是通过 实现信息传送的。
(选填“超声波”、“次声波”、“电磁波”) 答案:电磁波 9.(2009年宁波)小科对电磁炉很感兴趣,在老师的指导下进行了如下实验:①查找资料后知道家用电磁炉内部有一个很大的线圈;②用导线连接指示灯的两个接线柱后,指示灯不发光;而把它放置于电磁炉上,启动电磁炉,指示灯能发光,如图所示。
由于通电的电磁炉周围存在着磁场,它具有的能量在一定条件下会转化为 能,使指示灯发光。
由此可猜测,电磁炉周围存在的磁场是 (填“变化”或“不变化”)的。
答案:电 变化10.(2008年菏泽)2007年11月26日,中国国家航天局正式公布了“嫦娥一号”卫星传回的第一幅月面图像(如图所示),标志着中国首次月球探测工程取得成功。
这幅月面图像是“嫦娥一号”搭载的CCD 立体相机拍摄,由电子设备通过 将图像数据传回地面应用系统的。
答案:电磁波三、解答题(共50分,每题10分) 11.(2008湖北荆门)声波能传递信息,也能传递_______。
汶川大地震震中区会产生很强的次声波,远隔千里的我们也有不舒服的感觉。
地震对地面上的通信设施造成巨大破坏,救援初期主要靠我国自主研发的“北斗”导航系统与灾区取得联系,该系统利用太空中的__________作微波中继站。
地震发生仅几分钟,全国乃至世界各地的人们通过因特网就得到了地震的信息,目前人们经常使用的因特网通信形式还有_____________(只需填写一种)。
答案:能量 通信卫星(或卫星) 电子邮件(或聊天、即时通信、网络电话等)12.(原创2010年中考预测题)2007年10月24日,我国成功发射了“嫦娥一号”探月卫星,这是我国探月工程迈出的坚实一步,目前绕月飞行的“嫦娥一号”已通过电磁波向我们发回了很多月球表面的清晰照片。
以该卫星到地球的距离为3.8×108m 计算,则发回一张图片到地球需多长时间(保留两位小数),可见利用电磁波传递信息是何等迅C 、电磁波的波长越短,频率越大D 、电磁波的波长越长,波速越小 答案:C2.(2009年洛阳)在现代信息传递中,电磁波扮演了重要角色。
下列信息传递方式利用了电磁波的是①有线电话②移动电话③无线电广播电视④卫星通信⑤网络通信⑥光纤通信 A.②③④⑥ B.①②③⑤C.①③④⑥D.②④⑤⑥ 答案:A3.关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程,下列说法错误的是( )A 、它们都是靠电磁波传递信息的B 、在发射时,都要把电信号加载到高频电磁波上C 、它们的发射、接收过程类似D 、移动电话和电视、收音机一样,只有接受功能,没有发射功能 答案:AB4.举出以下四种电磁波在人们生活、生产中应用的事例(每种电磁波各举一例)示例:红外线:电视机遥控器利用红外线进行遥控(1)无线电波:______________________________。
(2)微 波:_____________________________ _。
(3)紫外线:______________________________ 。
(4)X射线:______________________________ 。
答案:(1)传播电话台接收 (2)电视接收 (3)验钞机的检验钞票的真假 (4)医院拍X 照片 1.296×106J(2)微波遇到金属便反射回来,所以用金属容器盛载食物,在微波炉中不能被加热,长时间还可以损坏微坡炉,原因是发射出去的微波没有损耗地全部反射回来,后果是使发射微波的器件产生高温以至损坏。
因此用微波炉煮食物,应选用绝缘耐热材料制成的容器,如陶瓷、耐热玻璃或塑料等。